[发明专利]一种无线多通道振弦采集仪及其采集方法

权利要求书

1.一种无线多通道振弦采集仪，其特征在于：它包括通道片选板（1）、信号调理电路（2）、信号采集电路（3）、单片机系统（4）、存储电路（5）、激励电路（6）、RTC电路（7）、zigbee无线通信模块（8）与振弦传感器（9）；

上述的通道片选板（1）由片选控制器和继电器组成，每个片选板为4个通道；

通道片选板（1）与单片机系统（4）通过CAN总线连接，振弦传感器（9）与通道片选板（1）的航插连接;

激励电路（6）由高压模块组成，高压模块与单片机系统（4）连接；

单片机系统（4）与存储电路（5）通过IO口引脚连接；

zigbee无线通信模块（8）与单片机系统（4）连接；

RTC电路（7）与单片机系统（4）连接；

信号调理电路（2）与信号采集电路（3）连接，信号采集电路（3）与单片机系统（4）连接。

2.一种无线多通道振弦的采集方法，该方法的特征在于：

通道片选板（1）由片选控制器和继电器组成，每个片选板为4个通道，多通道振弦采集仪可以连接多个4通道片选板，组成以4为倍数的多通道振弦采集仪，通道片选板（1）与单片机系统（4）通过CAN总线连接，保证通信可靠性，振弦传感器（9）与通道片选板（1）的航插连接；

激励电路（6）由高压模块组成，高压模块由单片机控制，输出电压，单片机通过IO引脚控制高压模块发送，采集时，单片机控制电压输出，激励振弦传感器；单片机可以选择两种不同的激励方式，分别为共振激励与多脉冲激励；

信号调理电路（2）由滤波电路和放大电路组成，传感器采集时，振弦传感器信号非常微弱，经过滤波电路和放大电路后，首先将现场部分干扰信号滤除，然后将振弦传感器信号放大，使采集的信号满足信号采集电路（3）的输入要求；信号采集电路（3）采用16位独立ADC，将传感器输入信号转变为数字信号；

单片机系统（4）对输入的数字信号处理，单片机内置TTF算法，将信号采集电路（3）输入的时域信号转换为频域；FFT计算完成后，得出振弦传感器的频率值与信号幅值；同时，单片机（4）控制外围电路，采集振弦传感器温度，采集完成后，一次数据采集完成；

RTC电路（7）由时钟芯片组成，芯片外置纽扣电池，保证多通道振弦采集仪掉电后，时钟信息不会丢失；RTC电路（7）设置闹钟，当闹钟触发后，时钟芯片的输出引脚输出一个信号到单片机，将单片机从休眠状态唤醒，使单片机开始工作，采集完成后，单片机重新进入休眠，下次再由RTC电路唤醒工作，这样可以保证系统工作在低功耗模式；

Zigbee通信模块（8）与单片机系统（4）通过串口控制器连接；Zigbee通信模块（8）与其他的zigbee模块组成zigbee无线网络；多通道振弦采集仪采集完成之后，将采集数据发送至zigbee通信模块（8），zigbee通信模块（8）通过zigbee网络将数据发送至服务器；

存储电路（5）采用存储芯片组成，单片机内置小型文件系统，用于管理存储数据；单片机系统（4）与存储电路（5）通过IO口引脚连接；当数据采集完成，数据发送至zigbee通信模块（8）时，同时将数据保存在存储电路（5）中，保证数据的可靠性；存储电路（5）采用循环存储方式，可以保存大量采集数据。